×
10.01.2015
216.013.1ad3

АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С САМОНАСТРОЙКОЙ ДИНАМИЧЕСКОГО КОРРЕКТОРА ДЛЯ АПРИОРНО НЕОПРЕДЕЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ ПО СОСТОЯНИЮ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к системам управления. Технический результат заключается в обеспечении асимптотической устойчивости системы. Для этого предложена адаптивная система управления с самонастройкой динамического корректора для априорно неопределенных объектов с запаздыванием по состоянию, включающая первый умножитель, интегратор, второй умножитель, функциональный блок, последовательный динамический корректор и объект регулирования, выход которого соединен с первым и вторым входами первого умножителя, с вторым входом второго умножителя, выход первого умножителя подключен к входу первого интегратора, выход которого соединен с первым входом второго умножителя и входом функционального блока, выход функционального блока подключен ко второму входу последовательного динамического корректора, выход которого соединен с входом объекта регулирования, при этом в систему дополнительно введены блок задержки, третий и четвертый умножители, второй интегратор и блок суммирования, при этом вход блока задержки подключен к выходу объекта регулирования, а выход блока задержки подключен к обоим входам третьего умножителя и второму входу четвертого умножителя, выход третьего умножителя соединен с входом второго интегратора, выход которого подключен к первому входу четвертого умножителя, выход четвертого умножителя соединен с вторым входом блока суммирования, первый вход которого подключен к выходу второго умножителя, выход блока суммирования соединен с первым входом последовательного динамического корректора. 3 ил.
Основные результаты: Адаптивная система управления с самонастройкой динамического корректора для априорно неопределенных объектов с запаздыванием по состоянию, включающая первый умножитель, интегратор, второй умножитель, функциональный блок, последовательный динамический корректор и объект регулирования, выход которого соединен с первым и вторым входами первого умножителя, с вторым входом второго умножителя, выход первого умножителя подключен к входу первого интегратора, выход которого соединен с первым входом второго умножителя и входом функционального блока, выход функционального блока подключен ко второму входу последовательного динамического корректора, выход которого соединен с входом объекта регулирования, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введены блок задержки, третий и четвертый умножители, второй интегратор и блок суммирования, при этом вход блока задержки подключен к выходу объекта регулирования, а выход блока задержки подключен к обоим входам третьего умножителя и второму входу четвертого умножителя, выход третьего умножителя соединен с входом второго интегратора, выход которого подключен к первому входу четвертого умножителя, выход четвертого умножителя соединен с вторым входом блока суммирования, первый вход которого подключен к выходу второго умножителя, выход блока суммирования соединен с первым входом последовательного динамического корректора.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано при построении адаптивных систем управления априорно неопределенными линейными динамическими объектами с запаздывающим состоянием и относительным порядком передаточной функции, большим единицы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является адаптивная система управления для априорно неопределенных объектов с самонастройкой динамического корректора (Патент РФ №2488155, Официальный бюл. «Изобретения и полезные модели». - 2013, №20, прототип), содержащая первый умножитель, интегратор, второй умножитель, функциональный блок, последовательный динамический корректор, объект регулирования, при этом выход объекта регулирования соединен с первым и вторым входами первого умножителя и с вторым входом второго умножителя, выход первого умножителя подключен к входу интегратора, выход которого соединен с входом функционального блока и первым входом второго умножителя, выход второго умножителя подключен к первому входу последовательного динамического корректора, второй вход которого соединен с выходом функционального блока, выход динамического корректора подключен к входу объекта регулирования.

Недостатком данной системы является потеря устойчивости в случае управления априорно неопределенными линейными скалярными динамическими объектами с запаздыванием по состоянию.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей системы, т.е. обеспечение ее асимптотической устойчивости при управлении априорно неопределенными линейными динамическими объектами, которые содержат известное временное запаздывание по состоянию.

Сущность изобретения заключается в том, что в адаптивную систему управления для априорно неопределенных объектов с самонастройкой динамического корректора, включающую первый умножитель, интегратор, второй умножитель, функциональный блок, последовательный динамический корректор и объект регулирования, выход которого соединен с первым и вторым входами первого умножителя, с вторым входом второго умножителя, выход первого умножителя подключен к входу первого интегратора, выход которого соединен с первым входом второго умножителя и входом функционального блока, выход функционального блока подключен ко второму входу последовательного динамического корректора, выход которого соединен с входом объекта регулирования, дополнительно введены блок задержки, третий и четвертый умножители, второй интегратор и блок суммирования, при этом вход блока задержки подключен к выходу объекта регулирования, а выход блока задержки подключен к обоим входам третьего умножителя и второму входу четвертого умножителя, выход третьего умножителя соединен с входом второго интегратора, выход которого подключен к первому входу четвертого умножителя, выход четвертого умножителя соединен с вторым входом блока суммирования, первый вход которого подключен к выходу второго умножителя, выход блока суммирования соединен с первым входом последовательного динамического корректора.

На чертеже (фиг.1) представлена блок-схема системы; на фиг.2 изображена блок-схема функционального блока; фиг.3 иллюстрирует блок-схему последовательного динамического корректора.

Система (фиг.1) содержит: объект регулирования 1, первый умножитель 2, первый интегратор 3, второй умножитель 4, функциональный блок 5, последовательный динамический корректор 6, блок задержки 14, третий умножитель 15, второй интегратор 16, четвертый умножитель 17, блок суммирования 18, y - выходной сигнал объекта регулирования, χ1, χ2 - коэффициенты настройки, - настраиваемый коэффициент динамического корректора, u - сигнал управления, - выходной сигнал последовательного динамического корректора.

Объект регулирования (ОР) имеет относительный порядок ρ=(n-m)>1 и описывается с помощью передаточной функции

где s - комплексная переменная;

α(s) - гурвицев полином степени m;

β(s) - квазиполином степени n с произвольным расположением корней;

- постоянные числа;

ξ - набор неизвестных параметров, принадлежащих некоторому известному множеству Ξ;

τ - известное временное запаздывание.

Последовательный динамический корректор (ПДК) состоит из k (k=ρ-1=(n-m)-1) последовательно соединенных быстродействующих упругих звеньев, каждое из которых описывается дифференциальным уравнением

где u(t), - соответственно входной и выходной сигналы упругого звена;

T>0 - постоянная времени;

- коэффициент, настаиваемый в соответствии с алгоритмом

где ψ0, ψ1>1 - некоторые числа;

χ1(t) - первый настраиваемый коэффициент адаптивного управления, заданного соотношением

где χ2(t) - второй настраиваемый коэффициент закона управления;

y(t) - скалярный выход объекта регулирования (1);

y(t-τ) - выход объекта регулирования (1) с учетом времени запаздывания.

С помощью критерия гиперустойчивости В.М. Попова можно показать, что реализация алгоритмов настройки коэффициентов адаптивного регулятора (4) в виде

где h1>0, h2>0 - числа; обеспечит асимптотическую устойчивость рассматриваемой системы управления.

Система функционирует следующим образом.

Скалярный сигнал y с выхода объекта регулирования 1 подается на оба входа первого умножителя 2, на второй вход второго умножителя 4, а также на вход блока задержки 14, выходной сигнал первого умножителя 2 с соответствующим коэффициентом идет на вход первого интегратора 3, выходной сигнал которого (χ1) одновременно поступает на первый вход второго умножителя 4 и на вход функционального блока (ФБ) 5, сигнал с выхода второго умножителя 4 идет на первый вход блока суммирования 18. Выходной сигнал блока задержки 14 поступает на первый и второй входы третьего умножителя 15 и на второй вход четвертого умножителя 17, сигнал с выхода третьего умножителя 15 с соответствующим коэффициентом подается на вход второго интегратора 16, выходной сигнал которого (χ2) поступает на первый вход четвертого умножителя 17, сигнал с выхода четвертого умножителя 17 идет на второй вход блока суммирования 18.

Входной сигнал χ1 ФБ 5 (структурная схема представлена на фиг.2) поступает на вход блока выделения модуля 7, сигнал с выхода которого с соответствующим коэффициентом идет на первый вход блока суммирования 8, на второй вход блока суммирования 8 подается постоянный сигнал ψ0 c выхода задающего блока 9, сигнал с выхода блока суммирования 8 поступает на выход ФБ 5.

Сигнал u с выхода блока суммирования 18 подается на первый вход ПДК 6, на второй вход которого поступает сигнал с выхода ФБ 5. Сигнал с первого входа ПДК 6 (структурная схема представлена на фиг.3) идет на первый вход блока суммирования 101, сигнал со второго входа ПДК 6 одновременно подается на вторые входы умножителей 11h (h=1, 2, …, k), на первые входы которых поступают сигналы с выходов блоков суммирования 10h, выходные сигналы умножителей 11h одновременно поступают на входы интеграторов 12h и с соответствующими коэффициентами на вторые входы блоков суммирования 13h, выходные сигналы интеграторов 12h поступают на первые входы блоков суммирования 13h и на вторые входы блоков суммирования 10h, сигналы с выходов блоков суммирования 13r (r=1, 2, …, k-1) поступают на первые входы блоков суммирования 10f (f=2, 3, …, k), выходной сигнал блока суммирования 13k подается на выход ПДК 6, сигнал с выхода ПДК 6 поступает на вход объекта регулирования 1.

Технический результат заключается в обеспечении асимптотической устойчивости системы при управлении априорно неопределенными линейными скалярными динамическими объектами с известным временным запаздыванием по состоянию.

Данное устройство может быть реализовано промышленным способом на основе стандартной элементной базы.

Адаптивная система управления с самонастройкой динамического корректора для априорно неопределенных объектов с запаздыванием по состоянию, включающая первый умножитель, интегратор, второй умножитель, функциональный блок, последовательный динамический корректор и объект регулирования, выход которого соединен с первым и вторым входами первого умножителя, с вторым входом второго умножителя, выход первого умножителя подключен к входу первого интегратора, выход которого соединен с первым входом второго умножителя и входом функционального блока, выход функционального блока подключен ко второму входу последовательного динамического корректора, выход которого соединен с входом объекта регулирования, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введены блок задержки, третий и четвертый умножители, второй интегратор и блок суммирования, при этом вход блока задержки подключен к выходу объекта регулирования, а выход блока задержки подключен к обоим входам третьего умножителя и второму входу четвертого умножителя, выход третьего умножителя соединен с входом второго интегратора, выход которого подключен к первому входу четвертого умножителя, выход четвертого умножителя соединен с вторым входом блока суммирования, первый вход которого подключен к выходу второго умножителя, выход блока суммирования соединен с первым входом последовательного динамического корректора.
АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С САМОНАСТРОЙКОЙ ДИНАМИЧЕСКОГО КОРРЕКТОРА ДЛЯ АПРИОРНО НЕОПРЕДЕЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ ПО СОСТОЯНИЮ
АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С САМОНАСТРОЙКОЙ ДИНАМИЧЕСКОГО КОРРЕКТОРА ДЛЯ АПРИОРНО НЕОПРЕДЕЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ ПО СОСТОЯНИЮ
АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С САМОНАСТРОЙКОЙ ДИНАМИЧЕСКОГО КОРРЕКТОРА ДЛЯ АПРИОРНО НЕОПРЕДЕЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ ПО СОСТОЯНИЮ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 26.
20.02.2013
№216.012.2826

Комбинированная робастная система управления для нестационарных динамических объектов

Изобретение относится к системам управления динамическими объектами. Технический результат заключается в обеспечении диссипативной устойчивости рассматриваемой системы для неустойчивых объектов с непериодическими внешними и параметрическими возмущениями. Он достигается тем, что предложена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475798
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.07.2013
№216.012.5813

Адаптивная система управления для априорно неопределенных объектов с самонастройкой динамического корректора

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано при построении адаптивных систем управления априорно неопределенными линейными динамическими объектами с относительным порядком передаточной функции, большим единицы. Технический результат - расширение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488155
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.04.2014
№216.012.bbf7

Адаптивная система управления астатическим объектом с запаздыванием

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах управления астатическими объектами с запаздыванием, параметры которых - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени величины, а измерению доступен только выходной сигнал объекта, а не его производные....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513847
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.09.2014
№216.012.f37c

Комбинированная робастная система управления для априорно неопределенных динамических объектов периодического действия с наблюдателем

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления априорно неопределенными нестационарными динамическими объектами периодического действия с недоступными непосредственному измерению переменными состояния. Технический результат - обеспечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528155
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.10.2014
№216.012.fbaf

Адаптивная система управления для априорно-неопределенных объектов периодического действия с запаздыванием

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления априорно-неопределенными нестационарными динамическими объектами с запаздыванием по состоянию в периодических режимах. Технический результат - обеспечение устойчивости системы при управлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530277
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fbb0

Комбинированая робастная система управления для априорно неопределенных объектов периодического действия с запаздыванием

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления априорно неопределенными нестационарными динамическими объектами периодического действия с запаздыванием. Технический результат - обеспечение устойчивости при управлении неустойчивыми объектами с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530278
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.02.2015
№216.013.24b3

Адаптивно-робастная система управления для априорно неопределенных нестационарных динамических объектов

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах автоматического управления априорно неопределенными нестационарными динамическими объектами периодического действия. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей системы, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540848
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.04.2016
№216.015.3296

Способ изготовления трикотажной складки на основе неполных переплетений

Изобретение относится к трикотажному производству, в частности к производству двойного кулирного неполного трикотажа. Задача изобретения - создание способа изготовления складки, возможной для выполнения на машинах низкого (3-7) класса, снижение материалоемкости за счет уменьшения толщины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581006
Дата охранного документа: 10.04.2016
27.08.2016
№216.015.4d83

Способ получения творожного продукта

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к производству творожного продукта. Способ предусматривает получение композиции путем дезинтеграции имбиря свежего в молочно-белковой дисперсной среде в соотношении 1:4 с последующим отделением композиции, пастеризацию и сепарирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595378
Дата охранного документа: 27.08.2016
10.08.2016
№216.015.536b

Способ получения сливочного продукта

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к способу получения сливочного продукта. Способ предусматривает получение масляного экстракта из смеси соевого и кукурузного масел в соотношении 70:30 и порошка красной паприки в соотношении масляная смесь и паприка 4:1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593955
Дата охранного документа: 10.08.2016
Показаны записи 1-10 из 26.
27.02.2013
№216.012.296a

Многофункциональная шаль

Изделие относится к легкой промышленности, в частности к трикотажному производству. Сущность изобретения заключается в том, что многофункциональная шаль из трикотажного полотна размером 100×110 см состоит из разъемно соединенных между собой встык двух прямоугольников и двух квадратов. Причем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476129
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.06.2013
№216.012.4adb

Трансформируемый предмет одежды

Изобретение относится к швейным изделиям плечевого ассортимента, использующимся в любое время года. Сущность изобретения заключается в том, что трансформируемый предмет одежды состоит из основной симметричной детали в виде буквы Т и детали подкладки аналогичной формы в верхней части, неразъемно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484745
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.12.2013
№216.012.874a

Многофункциональный карман

Изобретение относится к швейной промышленности, а именно к устройству многофункциональных многосекционных карманов. Многофункциональный карман из полимерного материала выполнен при помощи сварных швов и включает первую полость основного кармана, образованную прямоугольной удлиненной задней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500316
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.04.2014
№216.012.bbf7

Адаптивная система управления астатическим объектом с запаздыванием

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах управления астатическими объектами с запаздыванием, параметры которых - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени величины, а измерению доступен только выходной сигнал объекта, а не его производные....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513847
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.09.2014
№216.012.f37c

Комбинированная робастная система управления для априорно неопределенных динамических объектов периодического действия с наблюдателем

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления априорно неопределенными нестационарными динамическими объектами периодического действия с недоступными непосредственному измерению переменными состояния. Технический результат - обеспечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528155
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.10.2014
№216.012.fbaf

Адаптивная система управления для априорно-неопределенных объектов периодического действия с запаздыванием

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления априорно-неопределенными нестационарными динамическими объектами с запаздыванием по состоянию в периодических режимах. Технический результат - обеспечение устойчивости системы при управлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530277
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fbb0

Комбинированая робастная система управления для априорно неопределенных объектов периодического действия с запаздыванием

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления априорно неопределенными нестационарными динамическими объектами периодического действия с запаздыванием. Технический результат - обеспечение устойчивости при управлении неустойчивыми объектами с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530278
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.02.2015
№216.013.24b3

Адаптивно-робастная система управления для априорно неопределенных нестационарных динамических объектов

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах автоматического управления априорно неопределенными нестационарными динамическими объектами периодического действия. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей системы, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540848
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.04.2016
№216.015.3296

Способ изготовления трикотажной складки на основе неполных переплетений

Изобретение относится к трикотажному производству, в частности к производству двойного кулирного неполного трикотажа. Задача изобретения - создание способа изготовления складки, возможной для выполнения на машинах низкого (3-7) класса, снижение материалоемкости за счет уменьшения толщины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581006
Дата охранного документа: 10.04.2016
27.08.2016
№216.015.4d83

Способ получения творожного продукта

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к производству творожного продукта. Способ предусматривает получение композиции путем дезинтеграции имбиря свежего в молочно-белковой дисперсной среде в соотношении 1:4 с последующим отделением композиции, пастеризацию и сепарирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595378
Дата охранного документа: 27.08.2016
+ добавить свой РИД